TL431的应用电路|壹芯微

TL431的主要作用是使电路获得更加稳定的电压，是一种较为精密的可控稳压源，有着较为特殊的动态抗阻。在很多应用中用它代替稳压二极管，例如，数字电压表，运放电路，可调压电源，开关电源等。其具有如下特点：稳压值从2.5~36V连续可调;参考电压原误差+-1.0%，低动态输出电阻,典型值为0.22欧姆输出电流1.0~100毫安;全温度范围内温度特性平坦，典型值为50ppm;低输出电压噪声。本文将介绍几种应用电路：

1.精密基准电压源

精密基准电压源电路(如图所示)具有良好的温度稳定性及较大的输出电流。但在连接容性负载时，应特别注意CL的取值，以免自激。

精密基准电压源电路图

2.可调稳压电源

如图所示，Vo可在2.5~36V之间调节。V0=Vref(1+R1/R2)(Vref=2.5v),由于承受电压与(Vi–Vo)有关，因此压差很大时，R的功耗随之增加。使用时注意。

可调稳压电源电路图

3.过电压保护电路

如图所示，当Vi超过一定电压时，TL431触发，使晶闸管导通，产生瞬间大电流，将保险丝熔断，从而保护后极电路。V保护点=(1+R1/R2)Vref。

过电压保护电路图

4.恒流源电路

如图所示，恒流值与Vref和外加电阻有关，功率晶体管选用时要考虑余量。该恒流源如与稳压线路配接，可做电流限制器用。

拉电流负载电路图

灌电流负载电路图

5.比较器

如图所示，它是巧妙的运用了Vref=2.5v这个临界电压。当ViVref时，Vo=2V由于TL431内阻小，因而输入输出波形跟踪良好。

比较器电路图

6.电压监视器

如图所示，利用TL431的转移特性，组成实用电压监视器。当电压处于上下限电压之间，LED电量，上下限电压分别为(1+R1/R2)Vref和(1+R3/R4)Vref。

电压监视器电路图

7.可控分流特性的应用

由TL431的功能模块图可知，当REF端的电压有微小变化时，从阴极到阳极的分流将随之在1～100mA内变化。利用这种可控分流的特性，可以用小的电压变化控制继电器、指示灯等，甚至可直接驱动音频电流负载。如图是此应用的一个简单400mW单声道功率放大电路。

400mW单声道功率放大电路

8.在开关电源上的应用

在过去的普通开关电源设计中，通常采用将输出电压经过误差放大后直接反馈到输入端的模式。这种电压控制的模式在某些应用中也能较好地发挥作用，但随着技术的发展，当今世界的电源制造业大多已采用一种有类似拓扑结构的方案。此类结构的开关电源有以下特点：输出经过TL431(可控分流基准)反馈并将误差放大，TL431的沉流端驱动一个光耦的发光部分，而处在电源高压主边的光耦感光部分得到的反馈电压，用来调整一个电流模式的PWM控制器的开关时间，从而得到一个稳定的直流电压输出。

4W开关型5V直流稳压电源的电路

上图是一个实用的4W开关型5V直流稳压电源的电路。该电路采用了此种拓扑结构并同时使用了TOPSwitch技术。图中C1、L1、C8和C9构成EMI滤波器，BR1和C2对输入交流电压整流滤波，D1和D2用于消除因变压器漏感引起的尖峰电压，U1是一个内置MOSFET的电流模式PWM控制器芯片，它接受反馈并控制整个电路的工作。D3、C3是次极整流滤波电路，L2和C4组成低通滤波以降低输出纹波电压。R2和R3是输出取样电阻，两者对输出的分压通过TL431的REF端来控制该器件从阴极到阳极的分流。这个电流又是直接驱动光耦U2的发光部分的。那么当输出电压有变大趋势时，Vref随之增大导致流过TL431的电流增大，于是光耦发光加强，感光端得到的反馈电压也就越大。U1在接受这个变大反馈电压后将改变MOSFET的开关时间，输出电压随改变而回落。

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